[发明专利]钒硼微合金化高强钢及其热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁材料热处理技术领域，具体地说，涉及一种钒硼微合金化高强钢及其热处理工艺。

背景技术

在钢材产品的生产过程中，通常采用一定的热处理工艺改善钢的性能。亚温淬火又称临界区淬火，是将具有平衡态或非平衡态原始组织的亚共析结构钢加热至铁素体与奥氏体共存的两相区（即临界区温度区间），保温一定时间，然后进行淬火的热处理工艺。与常规完全淬火工艺不同，亚温淬火的加热温度在相变点Ac1、Ac3之间，较常规完全淬火降低50～100℃。亚温淬火温度较低，但是亚温淬火不能得到较高的屈服强度，因此钢的屈强比较低，强度较低，疲劳寿命较低。因此，需要对钢的成分进行调整，采用改进的热处理工艺来提高钢的强度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种钒硼微合金化高强钢，具有较好的力学性能。

本发明的技术方案如下：

一种钒硼微合金化高强钢，其材料的化学成分的质量百分含量包括：C≤0.25%、Mn≤1.7%、Si≤0.8%、S≤0.03%、P≤0.03%、V≤0.1%、B0.001%-0.003%，余量为Fe和杂质。

进一步，所述钒硼微合金化高强钢的材料的化学成分的质量百分含量为：C0.21%、Mn1.35%、Si0.45%、S0.02%、P0.015%、V0.07%、B0.0018%；或者，C0.25%、Mn1.50%、Si0.45%、S0.02%、P0.015%、V0.09%、B0.0025%；或者，C0.24%、Mn1.7%、Si0.8%、S0.03%、P0.03%、V0.1%、B0.003%；或者，C0.22%、Mn1.40%、Si0.40%、S0.01%、P0.015%、V0.08%、B0.001%。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种钒硼微合金化高强钢的热处理工艺，可以生产具有较好力学性能的钒硼微合金化高强钢。

本发明的另一技术方案如下：

一种钒硼微合金化高强钢的热处理工艺，包括：预淬火、亚温淬火和低温回火，得到的所述钒硼微合金化高强钢的化学成分的质量百分含量包括：C≤0.25%、Mn≤1.7%、Si≤0.8%、S≤0.03%、P≤0.03%、V≤0.1%、B0.001%-0.003%，余量为Fe和杂质。

进一步：所述预淬火的加热温度为900-940℃，在900-940℃保温60-180分钟，然后水淬。

进一步：所述亚温淬火的加热温度为780℃-820℃，在780℃-820℃保温时间为30-120分钟，然后水淬。

进一步：所述低温回火的回火温度为200-240℃，在200-240℃保温时间为60-300分钟，然后随炉冷却。

进一步，得到的所述钒硼微合金化高强钢的化学成分的质量百分含量包括：C0.21%、Mn1.35%、Si0.45%、S0.02%、P0.015%、V0.07%、B0.0018%；或者，C0.25%、Mn1.50%、Si0.45%、S0.02%、P0.015%、V0.09%、B0.0025%；或者，C0.24%、Mn1.7%、Si0.8%、S0.03%、P0.03%、V0.1%、B0.003%；或者，C0.22%、Mn1.40%、Si0.40%、S0.01%、P0.015%、V0.08%、B0.001%。

本发明的技术效果如下：

1、本发明的钒硼微合金化高强钢具有优良的力学性能，抗拉强度达到1200-1320MPa，屈服强度950-1050MPa，延伸率19-24%。

2、本发明的钒硼微合金化高强钢可以应用在板材产品、建材产品及特殊性能用钢产品上。

3、本发明的热处理方法使钢的强度显著增加，同时具有良好的延性。

附图说明

图1为本发明钒硼微合金化高强钢热处理工艺的流程图；

图2为本发明钒硼微合金化高强钢热处理工艺的示意图；

图3为本发明实施例1圆钢棒热轧态的金相组织图；

图4为本发明实施例1预淬火后圆钢棒的金相组织图；

图5为本发明实施例1亚温淬火后圆钢棒的金相组织图；

图6为本发明实施例1低温回火后圆钢棒的金相组织图。

具体实施方式